Astronomowie z wykorzystaniem Very Large Telescope należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego uzyskali coś co najprawdopodobniej jest pierwszą obserwacją formującej się planety – wciąż osadzonej w grubym dysku pyłu i gazu. Jeśli zostanie to potwierdzone, takie odkrycie znacznie poprawi naszą wiedzę o tym jak formują się planety i pozwoli astronomom przetestować ich teorie w stosunku do obserwowanego obiektu.

Międzynarodowy zespół prowadzony przez Saschę Quanza (ETH Zurich, Szwajcaria) badał dysk gazu i pyłu wokół młodej gwiazdy HD 100546, w stosunkowo bliskim sąsiedztwie Ziemi, bo oddalonej o 335 lat świetlnych. Badacze byli zaskoczeni kiedy odkryli coś co może być planetą w trakcie jej tworzenia, wciąż osadzoną w dysku materii wokół młodej gwiazdy. Kandydatka na planetę będzie podobna wielkością do gazowego giganta Jowisza.

“Do tej pory formowanie się planet było tematem, który znaliśmy jedynie z prowadzonych przez komputer symulacji”, mówi Sascha Quanz. “Jeśli nasze odkrycie jest faktycznie formowaniem się planety, wówczas po raz pierwszy będziemy mogli studiować taki proces oraz narodziny środowiska planety i to już od bardzo wczesnego etapu”.

HD 100546 jest często badanym obiektem i sugeruje się, że inny gazowy gigant krąży wokół tej gwiazdy w odległości sześć razy większej niż dystans w jakim Ziemia obiega nasze Słońce. Nowo odkryta kandydatka na planetę jest umieszczona w jeszcze dalszych rejonach tego systemu. Protoplaneta orbituje około 70 razy dalej od swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca. Odległość ta jest porównywalna do wielkości orbit zewnętrznych planet karłowatych jak Eris czy Makemake. Lokalizacja tej planety jest o tyle interesująca, że nie pasuje do obecnych teorii powstawania planet. W chwili obecnej nie jest jasne czy ten obiekt znajdował się w obecnej pozycji przez cały czas czy migrował z wewnętrznych regionów.

Obiekt będący pretendentem do miana planety wokół HD 100546 został odkryty jako niewyraźna plama przez znajdujący się na Very Large Telescope instrument NACO (zajmujący się optyką adaptywną – optyka stosowana w astronomii w celu wyeliminowania zaburzeń powodowanych drganiami atmosfery), w połączeniu z nowatorskimi technikami analizy danych. Obserwacje były prowadzone z wykorzystaniem specjalnego koronografu, który pracuje na długości fal odpowiadających podczerwieni i tłumi jasne światło pochodzące od gwiazdy w miejscu gdzie znajduje się kandydat na protoplanetę.

Opierając się na obecnych teoriach, gigantyczne planety rosną poprzez przechwytywanie części gazu i pyłu, które zostały po formowaniu się gwiazd. Astronomowie na nowych obrazach wykryli kilka elementów wokół HD 100546, które potwierdzają tezy dotyczące protoplanet. Struktury odkryte w dysku protoplanetarnym (zagęszczenie pyłów i gazów wokół młodej gwiazdy w kształcie dysku), które mogą być spowodowane interakcją pomiędzy planetą a samym dyskiem, zostały odnalezione blisko odkrytej protoplanety. Istnieją również przesłanki, że otoczenie protoplanety zwiększy swoją temperaturę wraz z dalszym procesem formowania się obiektu.

Adam Amara, jeden z członków zespołu badawczego, podchodzi bardzo entuzjastycznie do tego odkrycia. “Poszukiwanie planet pozasłonecznych jest jedną z najbardziej fascynujących rzeczy w astronomii. Bezpośrednie obrazowanie planet jest wciąż świeżym polem, coraz bardziej ulepszanym dzięki nowym instrumentom oraz metodom analizy danych. W tym badaniu wykorzystaliśmy techniki opracowane specjalnie dla kosmologicznych badań, wykazując jednocześnie, że krzyżowanie pomysłów pomiędzy różnymi dziedzinami może doprowadzić do niezwykłych rezultatów”.

Chociaż protoplaneta to najbardziej prawdopodobna odpowiedź dotycząca niniejszej obserwacji, to badania te wymagają dalszych prac, aby można było całkowicie potwierdzić istnienie planety i odrzucić inne prawdopodobne scenariusze. Wśród innych wyjaśnień mówi się, że odebrany sygnał może pochodzić od innego źródła znajdującego się w tle. Możliwe, że nowo odkryty obiekt nie jest protoplanetą, a już w pełni uformowaną planetą, która została wypchnięta ze swojej oryginalnej orbity w kierunku bliższym do gwiazdy. Gdy nowy obiekt wokół HD 100546 zostanie potwierdzony jako formująca się planeta, stanie się unikalnym, laboratoryjnym przykładem służącym badaniom procesu formowania się całego, nowego systemu planetarnego.

Powyższe video pokazuje przelot przez pyłowe środowisko wokół gwiazdy HD 100546. Gazowy gigant wydaje się formować w pierścieniu pyłu wokół młodej gwiazdy. Uważa się, że system ten zawiera prawdopodobnie kolejną dużą planetę krążącą bliżej gwiazdy. Credit: ESO/L. Calçada

Źródło: European Southern Observatory, Grafika: ESO/L. Calçada; ESO/NASA/ESA/Ardila et al.